Бактерии помогут химикам из России удешевить производство аммиака

Бактерии помогут химикам из России удешевить производство аммиака

МОСКВА, 15 мар – РИА Новости. Химики из МГУ и Института проблем химической физики РАН «подсмотрели» более эффективный и безопасный способ превращения азота в аммиак, проследив за тем, как это делают азотофиксирующие бактерии, говорится  в статье, опубликованной в журнале Inorganic Chemistry.

Аммиак, наряду с угарным газом, метаном и простейшими органическими соединениями, является ключевым компонентом практически всех современных производственных цепочек. Залежи аммиака в природе практически не встречаются, из-за чего промышленники вынуждены получать его искусственным путем, расщепляя молекулы атмосферного азота.

Несмотря на все попытки ученых придумать новые способы превращения азота в метан, мировой химпром до сих пор производит его, используя реакцию и технологии, открытые и созданные Фрицом Габером и Карлом Бошем в начале 20 века. Они обнаружили, что аммиак можно получить, прокачивая смесь азота и водорода, нагретую до высоких температур и сжатую до сверхвысоких давлений, через катализатор на базе железа.

Осуществление этой реакции, как объясняют Николай Киреев, химик из МГУ имени М.В. Ломоносова, и его коллеги, требует огромных количеств энергии – сегодня мир тратит примерно 1% от общего объема производимого электричества на синтез аммиака. Поэтому ученые достаточно давно пытаются найти ей замену, изучая то, как осуществляют эту реакцию бактерии.

Российских ученых, как отмечает Киреев, в данном случае интересовало то, как микробам удается избегать формирования химических связей между атомами катализатора, расщепляющего азот, и атомами водорода, что характерно для реакции Габера и делает ее небезопасной и дорогой с энергетической точки зрения.

Изучая ферменты, преобразующие азот в аммиак в клетках бактерий, ученые обратили внимание на одну общую их черту – их центр содержал в себе большое количество  «хвостов» аминокислот, имеющих слабые кислотные свойства. Эти молекулы, как показали дальнейшие эксперименты, заставляли ионы водорода формировать связи не с атомами металла, а с расщепляемым азотом.

Руководствуясь этой идеей, отечественные химики синтезировали принципиально новый катализатор, соединение вольфрама, двух молекул азота и двух органических «хвостов», который обладал подобными свойствами, и успешно проверили его работу на практике.

Как надеются ученые, дальнейшие эксперименты и оптимизация этого соединения помогут создать более дешевую и безопасную технологию производства метана, чем открытие химиков начала 20 века.

16:00
93
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Читайте также
Отравление Скрипалей: Лондон обещает разогнать туман в "деле" в Совбезе ООН
Британия обещает уже вечером 6 сентября предъявить некие свидетельства, которые якобы доказывают причастность России к отравлению Сергея и Юлии Скрипалей. На...
La Scala в предвкушении: Большой театр готов поразить короткими, но яркими гастролями
Большой театр в рамках "Русских сезонов" везет в La Scala два спектакля: современное прочтение шекспировского "Укрощения строптивой", поставленного руководит...
Италия скорбит: число жертв трагедии в Генуе продолжает расти
Число жертв обрушения моста в Генуе выросло до 43-х человек. В госпитале Сан-Мартино скончался один из пострадавших - 36-летний водитель из Румынии. Ранее в ...
Православные отмечают Преображение Господне
В воскресенье, 19 августа, православные верующие отмечают праздник Преображения Господня, также именуемый в народе Яблочный Спас.
Совет да любовь: свадьба Карин Кнайсль удалась на славу
Перед визитом в Германию Владимир Путин заехал в Австрию на свадьбу министра иностранных дел этой страны Карин Кнайсль с финансистом Вольфгангом Майлингером....
Самой красивой женой и мамой России названа  Анна Телегина из Твери
Уроженка Твери Анна Телегина стала обладательницей звания "Миссис Россия 2018". Церемония награждения прошла в московском молодежном доме "Планета КВН".